Elektron Hızı Nasıl Hesaplanır?

İçerik

• Adım 1: Faiz Denklemini Belirleyin
• Adım 2: Alandaki Potansiyel Farkı Belirleyin
• Adım 3: Elektronun Hızını çözün

Elektronlar, atomların üç temel bileşeninden biridir, diğer ikisi proton ve nötrondur. Elektronlar, atom altı parçacıkların standartlarına göre bile son derece küçüktür, her birinin kütlesi 9 × 10'dur.^-31 kilogram.

Elektronlar net yük taşıdığı için değeri 1.6 × 10'dur.^-19Coulomb'lar (C), elektromanyetik bir alanda sıradan parçacıkların yerçekimi alanı veya başka bir dış kuvvet tarafından hızlandırılma şekline benzer bir şekilde hızlandırılırlar. Bu alanların potansiyel farkının değerini biliyorsanız, etkisi altında hareket eden bir elektronun hızını (veya hızını) hesaplayabilirsiniz.

Adım 1: Faiz Denklemini Belirleyin

Gündelik fizikte, hareket halindeki bir nesnenin kinetik enerjisinin (0,5) mv'ye eşit olduğunu hatırlayabilirsiniz.²burada m, kütleye eşittir ve v, hıza eşittir. Elektromanyetikte karşılık gelen denklem:

qV = (0.5) mv²

burada m = 9 × 10^-31 kg ve q, tek bir elektronun yükü 1.6 × 10'dur^-19 C.

Adım 2: Alandaki Potansiyel Farkı Belirleyin

Voltajı bir motor veya batarya ile ilgili olarak görmüş olabilirsiniz. Ancak fizikte gerilim, bir elektrik alandaki uzayda bulunan farklı noktalar arasındaki potansiyel farktır. Bir topun yokuş aşağı yuvarlanması ya da akan bir nehrin aşağısında taşınması gibi, negatif yüklü olan bir elektron, anot gibi alandaki pozitif yüklü alanlara doğru hareket eder.

Adım 3: Elektronun Hızını çözün

Elindeki V değeri ile denklemi yeniden düzenleyebilirsiniz.

qV = (0.5) mv²

için

v =

Örneğin, V = 100 ve yukarıdaki sabitler verildiğinde, bu alandaki bir elektronun hızı:

√ ÷ (9 × 10^-31)

= √ 3.555 × 10¹³

6 x 10⁶ Hanım